1-MCP和自發(fā)氣調(diào)對(duì)獼猴桃果實(shí)貯藏品質(zhì)和色素的影響

千春錄， 林 晨， 殷健東， 王兢業(yè)， 侯順超， 顧 林， 肖麗霞

(揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇揚(yáng)州 225127)

獼猴桃是典型的呼吸躍變型果實(shí)，采后不耐貯藏[1]。果肉顏色是獼猴桃重要的品質(zhì)指標(biāo)之一，保持色素物質(zhì)穩(wěn)定是獼猴桃采后保鮮的重要任務(wù)[2]。1-甲基環(huán)丙烯(1-methylcyclopropene，簡(jiǎn)稱1-MCP)是一種乙烯作用抑制劑，可以延長(zhǎng)果蔬貯藏期。研究發(fā)現(xiàn)，適宜濃度的1-MCP處理能有效延緩獼猴桃的呼吸躍變，保持果實(shí)品質(zhì)[2-3]。自發(fā)氣調(diào)是通過(guò)果蔬在密封環(huán)境中的呼吸作用調(diào)節(jié)貯藏氣體環(huán)境，降低O2濃度并增加CO2濃度，達(dá)到降低呼吸作用、延緩代謝的目的。自發(fā)氣調(diào)貯藏可以保持獼猴桃品質(zhì)，延長(zhǎng)貯藏期[3-4]。1-MCP處理和自發(fā)氣調(diào)貯藏因?yàn)椴僮骱?jiǎn)便、成本低、效果好，而被廣泛應(yīng)用于果蔬保鮮，但這2種處理方式及兩者相結(jié)合的處理方式對(duì)獼猴桃常溫貯藏效果的研究鮮有報(bào)道。因此，本試驗(yàn)以中華獼猴桃為試驗(yàn)材料，研究1-MCP、自發(fā)氣調(diào)及兩者相結(jié)合的處理方式對(duì)采后獼猴桃的常溫保鮮效果，探討各處理及結(jié)合處理對(duì)采后獼猴桃品質(zhì)和果肉色素的影響，以期為獼猴桃常溫短期貯藏提供簡(jiǎn)易高效的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

優(yōu)質(zhì)中華獼猴桃(Actinidiadeliciosacv. ZhongHua)果實(shí)采自江蘇省揚(yáng)州市儀征地區(qū)的果園，于2 h內(nèi)運(yùn)抵實(shí)驗(yàn)室后，挑選大小均勻、成熟度(七成熟)相對(duì)一致、無(wú)畸形、無(wú)機(jī)械傷、無(wú)病蟲(chóng)害的果實(shí)為試驗(yàn)材料。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，本試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理：對(duì)照(CK)，將獼猴桃果實(shí)置于溫度為(30±1) ℃、濕度為85%的恒溫箱中，處理12 h；1-MCP處理(1-MCP)，將獼猴桃果實(shí)置于密封塑料箱(10 L)中，在 30 ℃ 下，用1 μL/L 1-MCP(購(gòu)自SmartFreshTM，0.14%)熏蒸處理 12 h[2]；自發(fā)氣調(diào)處理(MA)，將獼猴桃果實(shí)用獼猴桃專用低密度聚乙烯自發(fā)氣調(diào)袋(厚度為0.04 mm)熱封后，置于溫度為(30±1) ℃、濕度為85%的恒溫箱中，處理12 h；1-MCP 和自發(fā)氣調(diào)結(jié)合處理(1-MCP+MA)，將1-MCP熏蒸處理后的獼猴桃熱封于自發(fā)氣調(diào)袋中。每個(gè)處理60個(gè)果實(shí)，重復(fù)3次。處理結(jié)束后，所有果實(shí)均置于溫度為(20±1) ℃、濕度為85%的恒溫箱中，其中CK和1-MCP處理的果實(shí)是裸放，而MA及其與1-MCP結(jié)合處理的果實(shí)于自發(fā)氣調(diào)袋中貯藏。貯藏期間每7 d取樣1次，測(cè)定果實(shí)品質(zhì)和生理指標(biāo)。

1.2 測(cè)定指標(biāo)和方法

1.2.1 呼吸速率、失質(zhì)量率、顏色測(cè)定 參考千春錄等的方法[5]。

1.2.2 可溶性固形物含量和電導(dǎo)率測(cè)定 參考千春錄等的方法[5-6]。

1.2.3 葉綠素含量測(cè)定 參考張麗華等的方法[7-8]。

1.2.4 類胡蘿卜素含量測(cè)定 參考顏少賓等的方法[9]。

1.2.5 葉黃素含量測(cè)定 參考趙文恩等的方法[10]。

1.2.6 花青素含量測(cè)定 參考劉仁道等的方法[11]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

應(yīng)用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，差異顯著性分析采用Tukey多重比較法。

2 結(jié)果與分析

2.1 1-MCP和自發(fā)氣調(diào)處理對(duì)獼猴桃果實(shí)呼吸速率的影響

呼吸作用是獼猴桃采后主要的生理代謝，也是其后熟衰老的主要原因[1-4]。由圖1可知，獼猴桃貯藏前期呼吸速率上升，于14 d出現(xiàn)呼吸高峰，而后呼吸速率下降。自發(fā)氣調(diào)處理的獼猴桃果實(shí)呼吸峰顯著小于對(duì)照(P<0.05)，而 1-MCP 處理果實(shí)的呼吸高峰不明顯，且推遲至21 d，兩者結(jié)合處理后的獼猴桃果實(shí)呼吸峰于21 d出現(xiàn)，且呼吸峰最低，分別是CK、1-MCP、MA處理果實(shí)呼吸峰的26.09%、87.03%、34.42%。上述結(jié)果表明，1-MCP能夠有效抑制乙烯對(duì)獼猴桃果實(shí)的催熟作用，自發(fā)氣調(diào)貯藏也能降低獼猴桃果實(shí)的呼吸代謝，而兩者結(jié)合處理能最大限度地降低獼猴桃果實(shí)采后貯藏期的呼吸強(qiáng)度。

2.2 1-MCP和自發(fā)氣調(diào)處理對(duì)獼猴桃果實(shí)失質(zhì)量率、顏色、可溶性固形物含量、電導(dǎo)率的影響

果蔬采后失質(zhì)量是由呼吸消耗和失水所致[5]。由圖2-A可知，獼猴桃采后貯藏期間，失質(zhì)量率上升，其中14 d時(shí)失質(zhì)量率有大幅度增加，這與該時(shí)期呼吸高峰出現(xiàn)有關(guān)。1-MCP 和自發(fā)氣調(diào)處理都能抑制失質(zhì)量率上升，其中 1-MCP 處理的效果較好，在貯藏中后期1-MCP處理獼猴桃果實(shí)的失質(zhì)量率顯著低于自發(fā)氣調(diào)處理的果實(shí)(P<0.05)。1-MCP 和自發(fā)氣調(diào)結(jié)合處理果實(shí)的失質(zhì)量率最低，可能是由呼吸強(qiáng)度較低和自發(fā)氣調(diào)包裝抑制水分散失所致。

顏色參數(shù)a*值代表顏色由綠(-a*)到紅(+a*)的變化[5]。由圖2-B可知，獼猴桃果實(shí)采后a*值增加，14 d時(shí)a*值大幅度增加。貯藏中后期各處理果實(shí)的a*值都顯著低于對(duì)照的a*值(P<0.05)，其中1-MCP處理的效果也顯著優(yōu)于自發(fā)氣調(diào)處理(P<0.05)，而1-MCP和自發(fā)氣調(diào)結(jié)合處理果實(shí)的a*值最低，說(shuō)明其最大限度地保持了果肉綠色度。

果實(shí)可溶性固形物主要包括可溶性糖等物質(zhì)[6]。由圖 2-C可知，獼猴桃果實(shí)采后可溶性固形物含量持續(xù)增加，其中1-MCP處理后的獼猴桃果實(shí)可溶性固形物含量在貯藏中后期顯著低于對(duì)照(P<0.05)，這可能與1-MCP處理降低呼吸強(qiáng)度，延緩底物降解有關(guān)。

電導(dǎo)率反映細(xì)胞膜的完整性[5]。由圖2-D可知，采后獼猴桃果實(shí)的電導(dǎo)率持續(xù)增加，其中貯藏14 d時(shí)大幅度上升。1-MCP和自發(fā)氣調(diào)處理均能夠保持較低的果實(shí)電導(dǎo)率，其中1-MCP處理的效果優(yōu)于自發(fā)氣調(diào)處理，說(shuō)明 1-MCP 處理能夠較好地抑制細(xì)胞膜的損傷，保持其完整性。

2.3 1-MCP和自發(fā)氣調(diào)處理對(duì)獼猴桃果實(shí)葉綠素、類胡蘿卜素、葉黃素、花青素等含量的影響

葉綠素是獼猴桃果肉呈現(xiàn)綠色的主要因素，未成熟果實(shí)中含有葉綠素a和葉綠素b，且葉綠素a含量大于葉綠素b[12]，葉綠素b較活潑[13]。由圖3-A、圖3-B、圖3-C可知，獼猴桃果實(shí)采后葉綠素a+b含量降低，其中葉綠素b含量在貯藏前期急劇下降。1-MCP和自發(fā)氣調(diào)處理均能有效抑制葉綠素降解，兩者結(jié)合處理獼猴桃果實(shí)的葉綠素含量最高。在呼吸躍變前，1-MCP處理能使果實(shí)保持高水平的葉綠素a含量，而自發(fā)氣調(diào)處理果實(shí)的葉綠素b含量較高，兩者結(jié)合處理可以抑制葉綠素a和葉綠素b的降解。

類胡蘿卜素是植物的次級(jí)代謝產(chǎn)物，可以減緩疾病進(jìn)程，類胡蘿卜素積累可呈黃色、橙色、紅色[14]。葉黃素是類胡蘿卜素的一種，是一種強(qiáng)抗氧化劑，具有保護(hù)視力等功能，它積累可呈鮮黃色。中華獼猴桃果實(shí)中類胡蘿卜素含量較低，其中葉黃素占比較大[15-16]。由圖3-D、圖3-E可知，采后獼猴桃果實(shí)中類胡蘿卜素和葉黃素含量變化類似，先呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在14 d時(shí)含量上升，而后急劇下降，并在28 d時(shí)含量再次上升，而對(duì)照獼猴桃果實(shí)中葉黃素含量一直呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。1-MCP和自發(fā)氣調(diào)處理均能保持高水平的類胡蘿卜素、葉黃素含量，兩者結(jié)合處理獼猴桃果實(shí)的類胡蘿卜素、葉黃素含量最高。

花青素是類黃酮類化合物的一種，獼猴桃果實(shí)所呈紅色是由花青素引起的[16]。由圖3-F可知，獼猴桃中花青素含量在貯藏前期急劇下降，而在14 d時(shí)出現(xiàn)上升峰，而后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。1-MCP和自發(fā)氣調(diào)處理獼猴桃果實(shí)中均能保持較高水平的花青素含量，其中1-MCP處理的效果較好，而兩者結(jié)合處理獼猴桃果實(shí)中的花青素含量最高。

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，1-MCP和自發(fā)氣調(diào)處理均能降低獼猴桃采后呼吸速率、失質(zhì)量率，保持果肉顏色，抑制可溶性固形物含量和電導(dǎo)率上升，其中1-MCP處理的效果優(yōu)于自發(fā)氣調(diào)處理，兩者結(jié)合處理能達(dá)到更好的效果。說(shuō)明1-MCP和自發(fā)氣調(diào)處理均能夠延緩獼猴桃采后衰老，保持其貯藏品質(zhì)，其中1-MCP處理效果較好，2種處理可以互增保鮮效果，1-MCP處理后進(jìn)行自發(fā)氣調(diào)貯藏可以作為簡(jiǎn)易高效的常溫保鮮手段應(yīng)用于獼猴桃貯藏中。

成熟獼猴桃果實(shí)的顏色為鮮綠色，隨著后熟和品質(zhì)劣變，其顏色變成黃褐色，這也是消費(fèi)者評(píng)價(jià)獼猴桃果實(shí)新鮮程度的重要依據(jù)。獼猴桃果肉的顏色取決于葉綠素、類胡蘿卜素、花青素等的含量和比例[17]，這3類色素容易被氧化分解，而在獼猴桃果實(shí)采后衰老過(guò)程中，活性氧自由基大量積累，氧化脅迫上升，導(dǎo)致膜脂氧化，細(xì)胞膜透性增加，細(xì)胞內(nèi)外的區(qū)域化被破壞，各種酶和活性氧自由基可與色素物質(zhì)反應(yīng)[18]。在脫鎂葉綠酸a單加氧酶作用下，活性氧可導(dǎo)致葉綠素四吡咯環(huán)碳環(huán)雙鍵裂解，導(dǎo)致卟啉大環(huán)氧化裂解，同時(shí)，葉綠素酶和過(guò)氧化物酶等多種酶類也參與葉綠素的降解過(guò)程[19-20]。類胡蘿卜素和花青素都具有強(qiáng)抗氧化性，易于和活性氧自由基結(jié)合而失活，同時(shí)也可以在多酚氧化酶、過(guò)氧化物酶、花色素苷酶等酶的作用下降解[9-11]。獼猴桃果實(shí)采后初期其果肉色素降解，特別是葉綠素和花青素，從而導(dǎo)致果肉綠色度降低，這可能與獼猴桃采后因機(jī)械傷和衰老造成氧化脅迫上升，而色素被氧化分解有關(guān)。呼吸躍變對(duì)獼猴桃后熟劣變的影響較大，呼吸峰(14 d)出現(xiàn)前后，葉綠素含量降低，而類胡蘿卜素、葉黃素、花青素的含量上升，這導(dǎo)致呼吸躍變后果肉急劇變紅。呼吸躍變是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，伴隨著乙烯濃度的提高，呼吸底物的降解，氧化脅迫的上升和各種酶系統(tǒng)的激活[21]，這可能促進(jìn)具有直接抗氧化作用的次級(jí)代謝產(chǎn)物——類胡蘿卜素、花青素的合成。貯藏后期，隨著氧化脅迫的持續(xù)上升，細(xì)胞膜系統(tǒng)透性增加，獼猴桃品質(zhì)進(jìn)一步劣變，而各種色素繼續(xù)被氧化降解。貯藏末期類胡蘿卜素含量上升，造成果肉顏色進(jìn)一步失綠。

乙烯能夠促進(jìn)果實(shí)衰老，加快葉綠素降解和類胡蘿卜素積累[22]。1-MCP能和乙烯結(jié)合位點(diǎn)緊密結(jié)合[23]，而自發(fā)氣調(diào)處理所形成的高濃度CO2能抑制乙烯的作用，低濃度O2能降低乙烯合成[20，24]，2種處理都能抑制乙烯的生成和催熟作用。1-MCP和自發(fā)氣調(diào)處理均能改善果實(shí)的抗氧化能力[2，19]，抑制色素氧化，另外還都能影響葉綠素酶、過(guò)氧化物酶等相關(guān)酶的活性而抑制葉綠素的降解[22]。本試驗(yàn)中，1-MCP 和自發(fā)氣調(diào)處理都能使獼猴桃果實(shí)保持較高的色素含量，特別是維持高水平的葉綠素含量，使果肉呈現(xiàn)較高的綠色度，這可能是由于1-MCP和自發(fā)氣調(diào)處理能夠延緩衰老，保持果實(shí)細(xì)胞高水平的抗氧化能力，從而可抑制色素降解。2種處理中1-MCP處理的效果較好，是1-MCP對(duì)果實(shí)呼吸躍變有較強(qiáng)的抑制作用，能更好地抑制衰老所致。1-MCP和自發(fā)氣調(diào)結(jié)合處理能最大限度地抑制果實(shí)呼吸躍變，保持果實(shí)色素和品質(zhì)的效果最好，說(shuō)明2種處理可以互增保鮮效果，這可能因?yàn)榕c單一處理相比，結(jié)合處理抑制呼吸作用能力更強(qiáng)，同時(shí)可以抑制水分散失，較大程度地保持細(xì)胞膨壓和抗氧化能力，從而更有效地延緩衰老。

綜上所述，獼猴桃果實(shí)采后綠色度下降，貯藏期間葉綠素、類胡蘿卜素、花青素降解。1-MCP和自發(fā)氣調(diào)處理均能降低獼猴桃果實(shí)的可溶性固形物含量、失質(zhì)量率、電導(dǎo)率，保持了獼猴桃的品質(zhì)，且能夠保持果實(shí)的綠色度，抑制葉綠素、類胡蘿卜素、花青素的降解，其中1-MCP處理的效果優(yōu)于自發(fā)氣調(diào)處理，而1-MCP和自發(fā)氣調(diào)相結(jié)合處理對(duì)獼猴桃果實(shí)品質(zhì)和色素的保持作用最好。